Isola di calore urbano (ICU) e benessere degli abitanti
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Adattamento ai cambiamenti climatici nelle città e nei Comuni SvizzeraEnergia per i Comuni. Locarno, 11 ottobre 2019
Isola di calore urbano (ICU)
e benessere degli abitanti
Reto Camponovo
Professore HES
Responsabile del grouppo Energie, Environnement, Architecture
V.05
reto.camponovo@hesge.ch
https://leea.hesge.ch
Fenomeno d’isola di calore urbano (ICU)
Il termine è usato per indicare la differenza di temperatura osservata tra le zone
urbane (città) e le zone periferiche più rurali.
▪ La temperatura dell’aria in città é più alta di quella nelle zone periferiche più rurali
Temperatura in tarda serata
source: http://coolparramatta.com.au
© Reto Camponovo
Fig.: Principio del fenomeno di variazione della temperatura dell’aria secondo il luogo
2
▪ In generale questa situazione si osserva tutto il giorno e l’effetto si intensifica
durante la notte.
Di notte la differenza di temperatura tra la città e la periferia è più importante:
la città non riesce più a raffreddarsi !
Temperatura aria
source: https://www.met.hu/en/omsz/palyazatok_projektek/uhi/#uhi-k1
Crepuscolo Alba
Intensità ICU
Ora
© Reto Camponovo
Fig.: Profili variazione giornaliera temperatura aria zona urbana e rurale.
Profilo intensità ICU (differenza di temperatura urbana – rurale). 3
Caso concreto
Per monitorare l’ICU della canopea urbana bisogna disporre di misure continue
conformi di temperatura in luogo urbano e in luogo periferico più rurale. Alfine di
paragone fra i luoghi si applica poi un protocollo di trattamento dei dati misurati.
A seconda delle zone, MetoSvizzera dispone nella sua rete di misure al suolo dei
luoghi idonei assimilabili alla zona periferica della città di cui si vuole monitorare l’ICU.
Nel 2018 MeteoSvizzera ha pubblicato uno studio
sulla quantificazione dell’ICU partendo da dati di
misure pluriannuali di 5 stazioni nazionali, cantonali
e universitarie.
Per Ginevra sono stati utilizzati i dati della stazione di
misura sul tetto dell’HEPIA, ubicata in centro città.
Référence.
© Reto Camponovo
Gehring, R., König, N., Scherrer, S.: 2016, Städtische Wärmeinsel in der Schweiz –
Klimatologische Studie mit Messdaten in fünf Städten, Fachbericht MeteoSchweiz, 273, 61 pp.
MeteoSchweiz, © 2018 (disponibile gratuitamente sul sito meteosuisse.ch)
4
Esempio della la città di Ginevra
Stazione di riferimento
zona urbana
Rue de la Prairie 4
HES-SO//Genève. LEEA
Stazione di riferimento
zona periferica
Genève-Cointrin
MeteoSvizzera
image : Aéroport international de Genève, vue d'avion
© Reto Camponovo
Image : station Genève / Cointrin (GVE). © MeteoSvizzera
Image : station Genève / Prairie (HEPIA)
© R.Camponovo 5
Focus su alcuni risultati della stazione Prairie (HEPIA) Fonte : Fachbericht MeteoSchweiz Nr. 273
Nota : preventivamente gli
autori dello studio hanno
proceduto al controllo della
qualità dei dati, la loro
uniformizzazione, l’attribuzione
delle «zone climatiche locali
(LCZ)», ecc.
© Reto Camponovo
6
Focus su alcuni risultati della stazione Prairie (HEPIA) Fonte : Fachbericht MeteoSchweiz Nr. 273
Numero di notti tropicali
Numero di giorni di canicola
© Reto Camponovo
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Focus su alcuni risultati della stazione Prairie (HEPIA) Fonte : Fachbericht MeteoSchweiz Nr. 273
Numero di notti tropicali
(estate 2015, stazioni urbane e
periferiche)
Numero di giorni di canicola
(estate 2015, stazioni urbane e
periferiche)
© Reto Camponovo
8
Focus su alcuni risultati della stazione Prairie (HEPIA) Fonte : Fachbericht MeteoSchweiz Nr. 273
Differenza(*) di temperatura
(urbana meno rurale)
(*) : Stabilita su valori orari, rappresentati dalla
media stagionale delle variazioni giornaliere
(inverno, primavera estate, autunno).
L’asse delle ore è tracciato da mezzogiorno a
mezzogiorno (12 h CET, Central European Time).
© Reto Camponovo
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Focus su alcuni risultati della stazione Prairie (HEPIA) Fonte : Fachbericht MeteoSchweiz Nr. 273
Differenza(*) di temperatura
(urbana meno rurale)
(*) : Stabilita su valori orari, rappresentati
sottoforma di thermo-isoplèthe (linee di uguale
differenza di temperatura) per il periodo del
giorno durante l’anno.
L‘ora giornaliera è data in ora dell’Europa
centrale (CET).
© Reto Camponovo
10A livello della strada (dove la gente si sposta)
Stazione di riferimento
zona urbana
Rue de la Prairie (tetto a ca. 25 m)
Image : station Genève / Prairie (HEPIA)
© R.Camponovo
Vista dal luogo stazione Genève / Prairie in direzione dello strato cittadino
© R.Camponovo
Stazione
strato cittadino
© Reto Camponovo
Rondpoint Prairie (a ca. 3 m)
Vista del luogo stazione strato cittadino
© R.Camponovo 11Focus su alcuni risultati della stazione giratoio Prairie (strato cittadino) Misure e trattamento dati
© P.Gallinelli HEPIA/LEEA
Temperatura stazione tetto (rosso) e stazione suolo (blu) su due periodi
marzo 2019 luglio 2019
In media, durante il periodo estivo si osserva une differenza notturna tra la strada
© Reto Camponovo
e il tetto di 2,5 a 3 C supplementari (ca. 5 a 6 C tra suolo e zona rurale)
12Principali fattori che impattano il microclima urbano e le isole di calore
Emissioni di gas a effetto serra : cambiamenti climatici a grande scala (atmosfera).
Origine : antropogena
Esempio : CO2, CH4, N2O, CFC11, CFC12
Urbanistici e territoriali : impatti climatici a mesoscala (isole di calore) e microscala.
Origine : antropogena
Esempio : morfologia urbana (piani di urbanismo), densificazione, perdita di coperto
forestale urbano, perdita della permeabilità del suolo, gestione acque meteoriche,
proprietà dei materiali di rivestimento suolo e facciate, regimi eolici, ecc.
Metabolismo urbano : impatti climatici trasversali a tutte le scale.
Origine : antropogena
Esempio : emissioni di calore (riscaldamento, climatizzatione, mobilità), emissioni di
inquinanti atmosferici (gas a effetto serra)
© Reto Camponovo
13Una spirale climatica viziosa da ribaltare in una spirale virtuosa
Densificazione, territorio,
Emissioni di gas a effetto serra
mobilità, metabolismo
source: MétéoSuisse 2017
Riscaldamento delle città
Berne
Zürich
Genève
© Reto Camponovo
Lugano
Source: MétéoSuisse 2013
Jours d’été (Tmax > 25 C) 14Importanza e interesse della scala microclimatica per le collettività
Lo stress climatico urbano provoca dei danni collaterali su :
▪ La salute e il benessere degli abitanti (vulnerabilità degli anziani)
(nel 2045 il 25% popolazione sarà costituito da anziani)
Eccesso di decessi in Svizzera
(periodi di canicola nell’estate 2003 e 2015)
(Institut Tropical et de Santé Publique
Suisse, 2016)
foto: swissinfo
▪ La natura (vulnerabilità della vegetazione)
© Reto Camponovo
Simulazione morfologica tra la situazione attuale e futura di un bosco in Svizzera
foto : L.Chabbey. HEPIA (foto: revue LA FORÊT 12/2016, Rosenweg 14, 4501 Soleure) 15La scala microclimatica a livello comunale e cantonale
▪ Quella sulla quale le Autorità agiscono quotidianamente
▪ Quella dove vive il cittadino e che influenza di più il suo benessere (non solo climatico)
image: J.Brouillard, uni Laval (CND)
© Reto Camponovo
16Il benessere dell’abitante della città al centro dei lavori svolti da HEPIA
▪ Per permettere alle Autorità di realizzare dei progetti urbanistici che agiscono con
efficacia sul microclima urbano e il benessere degli abitanti
▪ Per mettere a disposizione degli urbanisti, architetti, paesaggisti delle conoscenze
attualizzate, specifiche al contesto locale, robuste, da integrare nelle loro proposte di
progetti
▪ Per evitare degli investimenti fallimentari
Fondamentale capire con precisione le interazioni tra
umano – urbanismo – vegetale
ricorrendo alla metodologia e agli strumenti adatti al
© Reto Camponovo
problema e alla scala d’intervento
17Sviluppo del climametro
▪ Obiettivo : restituire una misurazione di come si sentono le persone e gli elementi
vegetali (alberi) e capire l’interazione con lo spazio urbano circostante alfine di
intervenire con cognizione di causa e non a partire da intuizioni non confermate
© Reto Camponovo
image: P.Gallinelli, © HEPIA
18Grandezze misurate dal climametro ogni secondo
▪ Temp. aria, umidità ▪ Profilo verticale di
temperatura (piedi – testa)
▪ Livello di rumore (dB) ▪ Turbolenza termica
▪ Velocità e direzione
▪ Banda suono
del vento
▪ Temperature radianti : ▪ Qualità dell’aria :
davanti, dietro, destra, CO2, CO, NOx, O3, SOx,
sinistra, suolo, cielo PM 1 - 2.5 - 10 (µparticelle)
Foto : R.Camponovo
▪ Geolocalizzazione tramite
▪ Due camere emisferiche (verso l’alto e verso il basso) un sensore GPS
filmano in continuo, onde accoppiare ogni misura al
luogo/istante stesso della misura
© Reto Camponovo
▪ Irraggiamento solare
19Visualizzazione e analisi dei percorsi e delle misure
▪ Il visualizzatore interattivo, sviluppato appositamente per l’analisi dei dati raccolti
durante un percorso, permette di ripercorrere i tragitti in un modo quasi immersivo.
© Reto Camponovo
20«temperatura e temperatura»
▪ Paragone tra temperatura dell'aria (a sinistra) e temperatura fisiologica PET più
realmente percepita dall’essere umano (a destra). Variazioni più importanti per
la PET
© HEPIA
Temperatura aria Temperatura fisiologica calcolata
© Reto Camponovo
21«temperatura radiante»
▪ Temperatura radiante percepita dal pedone sotto differenti dispositivi di
ombreggiamento (tenda tessuto, albero, sporgenza beton) durante un percorso
urbano dove la temperatura dell'aria era costante a 30,5 C
39.5 29.5 33.0
© HEPIA
Tenda tessuto Alberi Sporgenza beton
© Reto Camponovo
22«effetto specchio»
▪ L’irraggiamento diretto del sole è uno dei fattori che influenza lo stress termico
in modo importante. Inoltre talune superfici hanno un effetto specchio che
peggiora ulteriormente la situazione (es. facciate in vetro o metalliche).
© HEPIA
Effetto specchio su una facciata in vetro. Gh esprime l’irraggiamento solare
globale orizzontale.
Sulla piazza l’irraggiamento incidente è di 850 W/m²; davanti alla facciata
© Reto Camponovo
riflettente in vetro, l’irraggiamento sale a più di 1000 W/m².
23Aumentare il sapere e condividerlo per dei progetti urbani climaticamente
efficienti
▪ Arricchire le conoscenze
▪ Aiuto ai progetti urbani (riqualifiche, nuovi progetti)
▪ Destinato agliinuffici
Citare i progetti corsocantonali, comunali
compreso OFEV CoolCity e carta ginevra
▪ Destinato ai pianificatori, urbaniste, pesaggisti, architetti
© Reto Camponovo
dessin : P.Gallinelli, HEPIA//LEEA
24Arricchimento del sapere grazie a contributi in diversi progetti in corso
▪ Programma pilota di adattamento ai cambiamenti
climatici (UFAM), fase 2,
Progetto A.07 Cool City
▪ Progetto Costellazioni urbane verdi,
Citare i progetti in corso compreso OFEV CoolCity e carta ginevra
HES-SO//Genève et Etat de Genève (DT)
▪ Percorsi climatici nel comune di Vernier (GE)
▪ Diagnosi climatica per progetto di riqualifica asse
stradale città di Losanna (VD)
▪ Percorsi climatici per anziani città di Ginevra,
Progetto G’innove
▪ Macadam,
Progetto HES-SO, DGAN, OCAN
© Reto Camponovo
25Grazie,
reto.camponovo@hesge.ch
© Reto Camponovo
photos : Reto Camponovo 26Puoi anche leggere
